JP2021158183A - コンデンサ、コンデンサの製造方法およびコンデンサの実装方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 本開示の技術は、たとえば、端子リード間に隙間が生じたとしても、この隙間における電解溶液の滞留を抑制して、絶縁抵抗の低下を抑制することを目的とする。【解決手段】 コンデンサ（２）は、コンデンサ本体（４）と、台座（６）と、樹脂層（８−１）とを含む。コンデンサ本体は、外装ケース（１０）と、外装ケースの開口部に取付けられた封口部材（１４）と、封口部材を貫通している端子リード（１６−１、１６−２）とを含む。台座は、コンデンサ本体の封口部材側に設置され、端子リードを挿通させて実装面側に露出させる挿通孔（１８−１、１８−２）と、挿通孔を囲う突出部（２０）とを有する。樹脂層は、少なくとも台座と封口部材の間に配置される。台座と樹脂層とが少なくとも一部で接着することなく接触若しくは離間しているか、または、台座に対する樹脂層の接着力が実装処理時の熱変形により台座と樹脂層の間に生じる力よりも小さい。【選択図】 図１

Description

本開示は、台座を備えるコンデンサ、コンデンサの製造方法およびコンデンサの実装方法に関する。

コンデンサはたとえば台座を備え、コンデンサの端子リードは台座の外側面に引き出されて折り曲げられ、たとえば回路基板などの配線板にはんだ付けされる。このような実装に用いられるコンデンサは、表面実装型のコンデンサと呼ばれている。この表面実装型のコンデンサの汎用性は高く、たとえば自動車に用いられる。

コンデンサが自動車内などの屋外に設置されると、コンデンサの設置周囲の環境温度が上昇する。このため、コンデンサは、高温度環境に耐える必要がある。たとえば、コンデンサの封口部材と台座の間に樹脂層を形成し、コンデンサの密閉性が高められる（たとえば、特許文献１）。斯かる構成によれば、コンデンサの耐熱性を向上させることができる。このようなコンデンサの台座は、挿通孔を有し、コンデンサの端子リードが挿通孔を通って台座の外側、つまり実装面側に配置される。台座がさらに挿通孔と樹脂層とを隔てる突出部を含むと、樹脂層を形成するための樹脂が挿通孔に流れ込むことが突出部により抑制される。つまり、樹脂層を形成するための樹脂が挿通孔を通ってコンデンサの外側に流れ出ることが防止され、コンデンサの実装における弊害が抑制される。

国際公開第２０１８／０６２４１１号

ところで、封口部材の外側と樹脂層との間に隙間が生じると、封口部材を通過した電解溶液のガスが、この隙間に到達し、電解溶液に戻る可能性がある。導電性を有する電解溶液がコンデンサの端子リード間に滞留すると、端子リード間の絶縁抵抗が低下する可能性があり、そのためコンデンサの信頼性を損なう可能性がある。

そこで、本開示の技術は、封口部材の外側と樹脂層との間に隙間が生じたとしても、この隙間における電解溶液の滞留を抑制して、絶縁抵抗の低下を抑制することを第１の目的とする。

また、本開示の技術は、コンデンサの信頼性の低下を抑制することを第２の目的とする。

上記目的を達成するため、本開示の第１の側面によれば、コンデンサは、コンデンサ本体と、台座と、樹脂層とを含む。コンデンサ本体は、外装ケースと、前記外装ケースの開口部に取付けられた封口部材と、前記封口部材を貫通している端子リードとを含む。台座は、前記コンデンサ本体の前記封口部材側に設置され、前記端子リードを挿通させて実装面側に露出させる挿通孔と、前記挿通孔を囲う突出部とを有する。樹脂層は、少なくとも前記台座と前記封口部材の間に配置される。前記台座と前記樹脂層とが少なくとも一部で接着することなく接触若しくは離間しているか、または、前記台座に対する前記樹脂層の接着力が実装処理時の熱変形により前記台座と前記樹脂層の間に生じる力よりも小さい。

上記コンデンサにおいて、前記台座に対する前記樹脂層の接着力は、少なくとも一部で、前記封口部材に対する前記樹脂層の接着力よりも小さくてもよい。

上記コンデンサにおいて、前記台座と前記樹脂層の間の膨張係数の差が、前記封口部材と前記樹脂層の間の膨張係数の差よりも大きくてもよい。

上記コンデンサにおいて、前記台座と前記樹脂層の境界部は、前記台座と前記樹脂層の接触面、離間面、または接触面および離間面を含んでもよく、前記境界部によりガスを通過させるためのガス通路が形成されてもよい。

上記コンデンサにおいて、前記突出部と前記封口部材の境界部が、前記コンデンサの外部まで前記ガス通路で連通してもよい。

上記コンデンサにおいて、前記樹脂層は、前記挿通孔の内部にさらに配置されてもよい。

上記コンデンサにおいて、前記台座は、前記外装ケースの外側に配置される周壁をさらに含んでもよい。前記樹脂層は、前記周壁と前記外装ケースの間にさらに配置されてもよい。

上記目的を達成するため、本開示の第２の側面によれば、コンデンサの製造方法は、外装ケースと、前記外装ケースの開口部に取付けられた封口部材と、前記封口部材を貫通している端子リードとを含むコンデンサ本体を作製する工程と、挿通孔と、前記挿通孔を囲う突出部とを有する台座を作製する工程と、前記台座を前記コンデンサ本体の前記封口部材側に設置するとともに、前記端子リードを前記挿通孔に挿通させて実装面側に露出させる工程と、前記台座と前記封口部材の間に樹脂層を形成する工程とを含む。前記台座と前記樹脂層とが少なくとも一部で接着することなく接触若しくは離間しているか、または、前記台座に対する前記樹脂層の接着力が実装処理時の熱変形により前記台座と前記樹脂層の間に生じる力よりも小さい。

上記目的を達成するため、本開示の第３の側面によれば、コンデンサの実装方法は、上記コンデンサを回路基板にはんだを介して装着する装着工程と、前記はんだを熱処理することによって前記回路基板と前記コンデンサとの接合を行なうリフロー工程とを含む。前記熱処理によって前記台座と前記樹脂層が分離して、前記ガス通路を形成する。

本開示の技術によれば、次のいずれかの効果が得られる。

(1) 台座と樹脂層とが少なくとも一部で接着することなく接触若しくは離間しているか、または台座に対する樹脂層の接着力が実装処理時の熱変形により台座と樹脂層の間に生じる力よりも小さい。そのため、封口部材を通過した電解液のガスは、接着することなく接触若しくは離間している部分において、台座と樹脂層の境界部を流れることができ、ガスをコンデンサの外部に排出できる。また、台座に対する樹脂層の接着力が実装処理時の熱変形により台座と樹脂層の間に生じる力よりも小さい部分では、実装処理時の加熱により樹脂層が台座から分離する。そのため、封口部材を通過した電解液のガスは、加熱後のコンデンサの台座と樹脂層の境界部を流れることができ、ガスをコンデンサの外部に排出できる。

(2) 端子リード間での電解液のガスの滞留が抑制され、そのため、端子リード間の絶縁抵抗の低下を回避できる。

(3) 台座と樹脂層とが少なくとも一部で接着することなく接触若しくは離間しているか、または台座に対する樹脂層の接着力が実装処理時の熱変形により台座と樹脂層の間に生じる力よりも小さい。そのため、コンデンサは少なくとも回路基板などの配線板に実装された状態では、樹脂層が台座から分離するため、封口部材と樹脂層の境界部に加わる力が減少し、封口部材に対する樹脂層の接着が維持される。そのため、樹脂層と封口部材の接着部分は、電解液の蒸散を抑制でき、コンデンサの安定性を高めることができる。

第１の実施の形態に係るコンデンサの一例を示す断面図である。 コンデンサの台座を示す図である。 加熱後のコンデンサの一例を示す断面図である。 コンデンサの効果を説明するための図である。 変形例に係るコンデンサの一例を示す図である。

以下、図面を参照して実施の形態等を説明する。

第１の実施の形態

図１のＡは第１の実施の形態に係るコンデンサの一例を示す断面図であり、図１のＢは図１のＡの部分的な拡大図である。図１において、コンデンサ本体の一部が省略されている。図２のＡは、コンデンサの台座の平面図であり、コンデンサ本体に設置される本体設置面であって、台座の封口部材側の面部を示している。図２のＢは、台座の底面図であり、本体設置面の対向面であって、台座の外側面および実装面を示している。図２のＡに示されている台座には、台座の説明のために仮想線Ｌ１、中間点Ｏおよび中心線Ｌ２が付加されている。図１および図２に示す構成は一例であって、斯かる構成に本開示の技術が限定されるものではない。

コンデンサ２は電子部品の一例であり、たとえば電解コンデンサまたは電気二重層コンデンサである。このコンデンサ２はコンデンサ本体４と台座６と樹脂層８−１、８−２とを備えている。コンデンサ本体４は、外装ケース１０とコンデンサ素子１２と封口部材１４とを備えている。台座６はコンデンサ本体４の封口部材１４側に設置され、樹脂層８−１は台座６とコンデンサ本体４の間の隙間に配置され、樹脂層８−２は台座６に形成された挿通孔１８−１、１８−２の内部に配置されている。コンデンサ２は回路基板などの配線板に実装可能である。

樹脂層８−１は境界部１５−１を介して台座６と対向し、樹脂層８−２は境界部１５−２を介して台座６と対向している。境界部１５−１、１５−２は、台座６と樹脂層８−１、８−２の境界であって、台座６の対向面と樹脂層８−１、８−２の対向面により形成される。台座６と樹脂層８−１、８−２とが少なくとも一部で接着することなく接触して若しくは離間してもよく、少なくとも一部で台座６に対する樹脂層８−１、８−２の接着力が、実装処理温度において境界部１５−１、１５−２に生じる力よりも小さくてもよい。実装処理時、つまりコンデンサ２を配線板に実装する工程では、コンデンサ２と配線板とが実装処理温度に加熱される。そのため、台座６または樹脂層８−１、８−２の少なくともいずれかに膨張または収縮などの熱変形が生じ、この熱変形により台座６と樹脂層８−１、８−２の間に力が生じる。この熱変形により生じる力は、たとえば樹脂層８−１、８−２を台座６から剥がそうとする力である。コンデンサ２を配線板に実装する工程は、たとえばリフロー工程などの加熱工程を含み、実装処理温度は、この加熱工程におけるコンデンサ２またはコンデンサ２周辺の温度であり、たとえば２６０℃である。境界部１５−１、１５−２に生じる力は、たとえば実装処理温度において、台座６と樹脂層８−１、８−２の膨張差により生じる。台座６と樹脂層８−１、８−２とが接着することなく接触している部分（以下、「接触部分」という）では、樹脂層８−１、８−２と台座６とが、水素結合、ファンデルワールス力などの分子間力による結合、または凹凸形状の機械的結合で結合するのではなく、樹脂層８−１、８−２と台座６とがたとえば接触して、境界部１５−１、１５−２が接触面を形成する。また、台座６と樹脂層８−１、８−２が離間している部分（以下、「離間部分」という）では、樹脂層８−１、８−２が台座６から離れて、境界部１５−１、１５−２が離間面を形成してもよい。台座６と樹脂層８−１、８−２とが接着する部分、つまり既述の接触部分および離間部分以外の部分では、樹脂層８−１、８−２が台座６に水素結合、ファンデルワールス力などの分子間力による結合、または凹凸形状の機械的結合によって接着し、境界部１５−１、１５−２が接着面を形成する。境界部１５−１、１５−２は、接触面でもよく、離間面でもよく、接着面でもよく、これらの面の複数面でもよい。

台座６に対する樹脂層８−１、８−２の接着力は、一部または全体で封口部材１４に対する樹脂層８−１、８−２の接着力よりも小さいことが好ましい。この場合、互いに接着している樹脂層８−１、８−２および台座６が加熱により分離しても、封口部材１４に対する樹脂層８−１、８−２の接着が維持できる。

台座６と樹脂層８−１、８−２の間の膨張係数の差は、封口部材１４と樹脂層８−１、８−２の間の膨張係数の差よりも大きいことが好ましい。この場合、加熱により境界部１５−１、１５−２に生じる力が、加熱により封口部材１４と樹脂層８−１の境界部１５−３に生じる力よりも大きくなる。

各接着力および各膨張係数の差は、たとえば台座６、樹脂層８−１、８−２および封口部材１４の材料の組み合わせを調整することにより、調整される。また、封口部材１４に対する樹脂層８−１、８−２の接着力を高めるために、表面処理された封口部材１４が樹脂層８−１、８−２に接着されていてもよい。封口部材１４に対する表面処理は、たとえば、離型剤などの付着物を除去するための表面切除である。なお、台座６に対する樹脂層８−１、８−２の接着力に関し、実装処理温度で加熱されたコンデンサ２において樹脂層８−１、８−２が台座６から分離した場合、接着力が境界部１５−１、１５−２に生じる力よりも小さいと判断できる。実装処理温度で加熱されたコンデンサ２において樹脂層８−１、８−２が台座６に接着し続ける場合、接着力が境界部１５−１、１５−２に生じる力以上の大きさと判断できる。

コンデンサ本体４は、単体でコンデンサとして用いることができる。外装ケース１０内にコンデンサ素子１２が封入され、外装ケース１０の開口部に封口部材１４が取付けられている。封口部材１４は、たとえば絶縁性ゴムで形成されている。

外装ケース１０は、たとえば有底筒状のアルミニウムケースである。外装ケース１０の開口の先端部はほぼ直角に折り曲げられ、そのため外装ケース１０の底とは反対側の端部（以下、「開放端」という）は、平坦面を有している。

コンデンサ素子１２は、陽極箔と陰極箔の間にセパレータを介在させて巻回させた巻回素子であって、同一素子面より端子リード１６−１、１６−２が導出している。このコンデンサ素子１２には、電解液を含浸させている。

端子リード１６−１、１６−２は、たとえば導電性のよい金属で形成されている。端子リード１６−１は陽極側端子であって、コンデンサ素子１２の陽極箔から引き出されるリード部と配線板に実装される端子部とを備える。リード部と端子部は、溶接等により接続され一体化されている。端子リード１６−２は陰極側端子であって、コンデンサ素子１２の陰極箔から引き出されるリード部と配線板に実装される端子部とを備える。端子リード１６−１と同様に、リード部と端子部は溶接等により接続されて一体化されている。リード部はたとえば円柱状であり、端子部は、たとえば配線板への実装面側を平坦化し、断面を矩形形状にしたものである。端子リード１６−１、１６−２は、封口部材１４を貫通し、コンデンサ本体４の外側に露出している。

台座６は、コンデンサ本体４の封口部材１４側に設置されている。台座６は絶縁合成樹脂などの絶縁板で形成されている。この絶縁合成樹脂は、配線板に実装する際の加熱に耐える程度の耐熱性を有していればよく、たとえばポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリブチレンナフタレート（ＰＢＮ）、およびポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）などのポリエステル系樹脂、ナイロンなどのポリアミド系樹脂、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリフェニレンオキシド（ＰＰＯ）、ユリア樹脂、液晶ポリマー（ＬＣＰ）、フェノール樹脂、またはエポキシ樹脂である。台座６は、挿通孔１８−１、１８−２と、突出部２０と、周壁２２と、ガイド溝２４−１、２４−２とを備えている。また、台座６は、図２のＡに示すように、支持突部２６−１、２６−２と、樹脂注入孔３０と、貫通孔３２と、遮蔽部３４とを備え、図２のＢに示すように、段部３６、３８と、支持部４０とを備えている。

挿通孔１８−１、１８−２は、端子リード１６−１、１６−２に対応する位置に形成されている孔である。コンデンサ本体４から突出している一対の端子リード１６−１、１６−２は、台座６に形成された一対の挿通孔１８−１、１８−２を貫通し、台座６の外側面側、つまり台座６の実装面側に引き出されている。挿通孔１８−１、１８−２の断面の形状は、図２のＡに示すように、たとえば角が丸められている長方形である。

突出部２０は、台座６の本体設置面に設置されている。突出部２０は、挿通孔１８−１、１８−２の周囲に形成され、挿通孔１８−１、１８−２を囲っている。突出部２０は、封口部材１４に対向し、突出部２０に隣接する樹脂層８−１と挿通孔１８−１、１８−２とを隔てている。突出部２０の高さは、たとえば封口部材１４の外側面と台座６の本体設置面との間の高低差Ｈ（図１のＢ）に設定されている。突出部２０の高さが高低差Ｈであると、外装ケース１０の開放端と台座６とが接触するとともに、台座６の突出部２０と封口部材１４とが接触する。外装ケース１０および突出部２０が支持部として機能することにより、台座６の設置が安定するとともにコンデンサ本体４が周囲部と中央部の両方で支持される。また、封口部材１４に接触する突出部２０は、樹脂層８−１の形成のために台座６と封口部材１４の間に注入される樹脂が挿通孔１８−１、１８−２に侵入するのを高い水準で抑制することができる。さらに、突出部２０が封口部材１４に接触して、隙間の形成が抑制される。

突出部２０は、たとえば図２のＡに示すように、長手方向の中央部にくびれを有するほぼ矩形の形状を有している。突出部２０は、長手方向の中央部に後退部４４を有し、この後退部４４がくびれを形成している。突出部２０は、長手方向の端部に平坦部４６を有している。突出部２０は、たとえば、図２のＡに示されている仮想線Ｌ１に対して対称な外形を有し、図２のＡに示されている中心線Ｌ２に対して対称な形状を有している。仮想線Ｌ１は、挿通孔１８−１と挿通孔１８−２を結ぶ線であり、中心線Ｌ２は、挿通孔１８−１と挿通孔１８−２の中間点Ｏを通り仮想線Ｌ１に直交する線である。

突出部２０は、封口部材１４と対向する表面に溝部４８、５０を有している。溝部４８は、挿通孔１８−１と挿通孔１８−２の間の中間部の高さを一部低くするように形成され、樹脂注入孔３０側と貫通孔３２側の間に延びて樹脂通路を形成する。溝部４８は、溝部４８の幅に応じて溝部４８を流れる樹脂の流量を調整することができる。

溝部５０は、突出部２０の平坦部４６から挿通孔１８−１、１８−２に延びて通気路を形成する。溝部５０は、樹脂注入により押し出される空気を、溝部５０を通して外部に排出することができる。溝部５０は、樹脂層８−２の形成のために、注入された樹脂の一部を通過させて、樹脂を挿通孔１８−１、１８−２に到達させてもよい。溝部５０の幅、深さ、設置間隔または設置個数は、たとえば空気の通過および樹脂の侵入抑制を考慮して適宜に設定される。溝部５０は、たとえば突出部２０の貫通孔３２側の面にのみ形成される。そのため、樹脂が直接溝部５０を通って挿通孔１８−１、１８−２に流れることが抑制される。つまり、樹脂注入孔３０から注入された樹脂は、注入圧力により封口部材１４と台座６との間の空間のうち突出部２０の貫通孔３２側の空間に流れ、その後、当該空間に充填された樹脂の押圧力によって溝部５０に樹脂が押し込まれるため、注入圧力より低い圧力で溝部５０に樹脂を流すことができる。そのため、台座６の実装面まで樹脂が流れ込み、端子リード１６−１、１６−２と配線板との接続性に影響を与えることがない程度に、挿通孔１８−１、１８−２に流れる樹脂量を調整できる。

周壁２２は、台座６の周囲部であって外装ケース１０の開放端の外側に配置され、外装ケース１０の開放端を囲っている。周壁２２の内側面は、有底筒状の外装ケース１０の外周に沿わせるため、円形状を有する。周壁２２は、突出部２０より高くてもよく、突出部２０と同じ高さまたは突出部２０より低くてもよい。

ガイド溝２４−１、２４−２は、台座６の実装面に形成され、挿通孔１８−１、１８−２から外側に延びている。端子リード１６−１、１６−２の端子部は、ガイド溝２４−１、２４−２に沿って相反方向に折り曲げられて、ガイド溝２４−１、２４−２に配置されている。そのため、ガイド溝２４−１、２４−２は、端子リード１６−１、１６−２の端子部をガイドする。なお、ガイド溝２４−１、２４−２に代えて、ガイド突起を台座６の実装面に設けてもよい。ガイド溝２４−１、２４−２またはガイド突起により実装時のコンデンサ２の安定性を確保することができる。

支持突部２６−１、２６−２は、外装ケース１０の開放端を支持する突出部の一例であって、樹脂層８−１に隣接し、台座６が外装ケース１０の開放端に接触する位置に部分的に形成される。支持突部２６−１、２６−２は、図２のＡに示すように、台座６の本体設置面であって周壁２２よりも台座６の内側に形成されている。支持突部２６−１は幅を有する円弧形状を有し、樹脂注入孔３０および突出部２０の外側を円弧状に覆っている。支持突部２６−２は円形状を有し、貫通孔３２の外側に配置されている。支持突部２６−１、２６−２の形成部分では、外装ケース１０の開放端が支持突部２６−１、２６−２に接触し、支持突部２６−１、２６−２の分断部分では、外装ケース１０の開放端が台座６から離間し、外装ケース１０の開放端と台座６の間に隙間が形成される。この外装ケース１０の開放端と台座６の間の隙間は、台座６の周壁２２と外装ケース１０の外周面の間に樹脂を流入するための樹脂経路を形成する。

樹脂注入孔３０は、図２のＡに示すように、中心線Ｌ２上に形成される。樹脂注入孔３０は樹脂の注入に用いられる挿通孔の一例であり、挿通孔１８−１、１８−２から等距離に形成されている。

貫通孔３２は、図２のＡに示すように、中心線Ｌ２上に形成される。貫通孔３２は、たとえば樹脂注入において樹脂が最後に流れ込む終端部に形成され、樹脂の注入経路に沿って終端部に到達した樹脂の確認に用いられる。この貫通孔３２は、樹脂の注入により押し出される空気の排出にも用いられ、貫通孔３２により樹脂の充填状態の確認が容易になるとともに、空気の排出が容易になる。

遮蔽部３４は、貫通孔３２の周囲部であって、貫通孔３２と樹脂注入孔３０の間に配置されている。遮蔽部３４は、樹脂注入孔３０から注入される樹脂が貫通孔３２の樹脂注入孔３０側から貫通孔３２に侵入するのを抑制する。つまり、遮蔽部３４は、樹脂が樹脂層８−１の形成領域に行き渡る前に貫通孔３２が樹脂で埋まることを抑制する。遮蔽部３４は、貫通孔３２の周囲の一部、たとえば３分の２を囲っている。遮蔽部３４は、貫通孔３２の周囲の５０パーセント以上を囲うことが好ましく、６６パーセント以上を囲うことが望ましい。たとえば、図２のＡに示すように、貫通孔３２の周囲のたとえば１０パーセントが遮蔽部３４に囲われず、開口していればよい。

段部３６は、図２のＢに示すように、台座６の実装面であって、樹脂注入孔３０の周りに形成されている。段部３６は、たとえば樹脂注入の際に樹脂注入孔３０に接続される樹脂注入装置の位置合わせに用いられる。段部３６は、樹脂注入孔３０の近傍の樹脂が台座６の実装面よりも突出しないようにするための空間を提供する。

段部３８は、図２のＢに示すように、台座６の実装面であって、貫通孔３２の周りに形成されている。段部３８は、貫通孔３２の近傍の樹脂が台座６の実装面よりも突出しないようにするための空間を提供する。

支持部４０は、図２のＢに示すように、台座６の実装面であって、台座６の角部の近傍に形成されている。支持部４０は、コンデンサ２が配線板に実装された状態において、点接触によりコンデンサ２の姿勢を安定させることができる。

樹脂層８−１は、突出部２０の外側でありかつ外装ケース１０の開放端の内側であって、台座６と封口部材１４の間に備えられる。この樹脂層８−１は、封口部材１４の外側面を封止する。樹脂層８−２は、挿通孔１８−１、１８−２の内部に備えられる。この樹脂層８−２は、挿通孔１８−１、１８−２の内表面と端子リード１６−１、１６−２の間の隙間を抑制する。樹脂層８−１、８−２は、コンデンサ本体４の密封性を高めつつ、封口部材１４の外側に到達した電解溶液の排出を可能にする。樹脂注入孔３０から注入された樹脂が挿通孔１８−１、１８−２内に到達して、樹脂層８−２が形成されてもよく、台座６の実装面から樹脂が付加され、樹脂層８−２が形成されてもよい。

樹脂層８−１、８−２を形成する樹脂は、たとえば封口部材１４の外側を封止する封止樹脂であって、充填時には液状であるが、充填後に固化する。充填時には、液状の樹脂がコンデンサ本体４と台座６の間の隙間と、挿通孔１８−１、１８−２の内部の一部を満たし、充填後には、樹脂が固化して樹脂層８−１、８−２を形成する。樹脂層８−１、８−２を形成する樹脂は、台座６、外装ケース１０および封口部材１４に対して親和性があり、気体の遮断性を有すればよく、アルミニウムの線膨張係数（約２３×１０^-6／℃）に近い線膨張係数を有し、硬化する際の収縮量が少なく、非吸湿性を有することが好ましい。樹脂は、たとえばエポキシ樹脂、アルキッド系樹脂、ウレタン樹脂、熱硬化性樹脂、または紫外線硬化樹脂であればよい。また、エポキシ樹脂は、たとえば酸無水物を用いた二液混合型のエポキシ樹脂であってもよいし、一液型のエポキシ樹脂であってもよい。
〔コンデンサの製造工程〕

コンデンサの製造工程は、本開示のコンデンサの製造方法の一例であって、この製造工程は、コンデンサ本体４の形成工程、台座６の形成工程、台座６をコンデンサ本体４に取付ける取付工程、端子リード１６−１、１６−２の成形工程、および樹脂の注入工程を含む。

コンデンサ本体４の形成工程では、先ず、端子リード１６−１を接続した陽極箔と端子リード１６−２を接続した陰極箔の間にセパレータを介在させて巻回して、コンデンサ素子１２を形成する。コンデンサ素子１２に電解液を含浸させ、このコンデンサ素子１２を外装ケース１０に封入後、外装ケース１０の開口部に封口部材１４が取付けられ、コンデンサ本体４が形成される。外装ケース１０は、たとえばアルミニウムから形成される。

台座６の形成工程では、台座６を絶縁合成樹脂から既述の形状に形成する。なお、本実施の形態では、コンデンサ素子１２に電解液を含浸して電解コンデンサを形成したが、これに限らず、導電性高分子を含浸させて固体電解質層を形成したコンデンサ素子１２に電解液を含浸させるハイブリッド型コンデンサとしてもよい。

台座６の取付工程では、台座６の挿通孔１８−１、１８−２にコンデンサ本体４の端子リード１６−１、１６−２を貫通させる。そして、台座６を移動させて台座６をコンデンサ本体４の封口部材１４側に取付ける。この取付工程では、台座６の突出部２０を封口部材１４側に配置させる。

端子リード１６−１、１６−２の成形工程では、端子リード１６−１、１６−２が台座６のガイド溝２４−１、２４−２に沿って折り曲げられ、端子リード１６−１、１６−２の端子部がガイド溝２４−１、２４−２に配置される。この成形工程により、台座６がコンデンサ本体４に固定される。

樹脂の注入工程では、台座６の樹脂注入孔３０から注入された液状の樹脂が、コンデンサ本体４と台座６の間の隙間に充填される。樹脂は、樹脂注入孔３０の周囲に広がるとともに、突出部２０と支持突部２６−１の間の隙間または溝部４８を通って貫通孔３２側に流れて、貫通孔３２および遮蔽部３４の周囲に広がる。また、樹脂の一部は、支持突部２６−１の端の外側を通ってコンデンサ本体４の外側に流れる。また、樹脂の一部は、溝部５０を通って挿通孔１８−１、１８−２の内部に流れてもよい。注入された樹脂がコンデンサ本体４と台座６の間で樹脂層８−１を形成し、挿通孔１８−１、１８−２の内部において樹脂層８−２を形成する。樹脂注入にはたとえばディスペンサなどの樹脂注入装置が用いられる。
〔配線板へのコンデンサの実装〕

コンデンサの実装工程は、本開示のコンデンサの実装方法の一例であって、たとえばコンデンサのリフローはんだ付け工程であり、たとえばはんだの塗布工程と、コンデンサの装着工程と、加熱工程とを含む。

はんだの塗布工程では、クリームはんだ（solder paste）が配線板のランドにたとえばスクリーン印刷で塗布される。クリームはんだは、たとえばフラックスとフラックス内に分散された複数のはんだ粒子とを含む。

コンデンサの装着工程では、コンデンサ２の端子リード１６−１、１６−２がランド上のクリームはんだに接触するように、コンデンサ２がクリームはんだを介して配線板に装着される。

加熱工程では、配線板および配線板に載置されたコンデンサ２が、リフロー炉などの加熱炉に挿入され、既述の実装処理温度で加熱される。クリームはんだが熱処理によりはんだに変わり、コンデンサ２が配線板に接合される。そのため、コンデンサ２が配線板に実装される。

この加熱工程では、台座６と樹脂層８−１、８−２の膨張差により力が生じ、この力が、接着されている境界部１５−１、１５−２に作用する。そのため境界部１５−１、１５−２の一部または全体において、樹脂層８−１、８−２が台座６から分離する。分離された境界部１５−１、１５−２は、分離面を形成する。この分離面は、二つの面が接触している接触面でもよく、二つの面が離れている離間面でもよい。なお、本明細書において、「分離」は、接着された二つの物体が非接着の物体に分かれることを表す用語として用いられている。「分離面」は、樹脂層８−１、８−２と台座６の分離により形成された面である。

加熱工程後のコンデンサ２は、図３に示すように、たとえば境界部１５−１、１５−２により形成された離間面を有する。離間面は、離間した面を有し、ガス通路５２−１、５２−２を形成している。加熱工程後のコンデンサ２において、突出部２０と封口部材１４の境界部５４が、コンデンサ２の外部までガス通路５２−１、５２−２で連通している。

第１の実施の形態によれば、次のような作用または効果が得られる。

(1) 封口部材１４を通過した電解液のガスは、境界部１５−１、１５−２により形成される接触面、離間面、分離面、またはこれらの複数面の間を流れる。電解液のガスは、たとえば図４に示されている矢印に沿って流れる。境界部１５−２を流れるガスはコンデンサ２の外部に排出される。また、支持突部２６−１、２６−２間においてコンデンサ本体４が台座６から離れているので、境界部１５−１を流れるガスもコンデンサ２の外部に排出される。そのため、端子リード１６−１、１６−２間での電解液のガスの滞留が抑制され、端子リード１６−１、１６−２間の絶縁抵抗の低下を回避できる。その結果、たとえば端子リード１６−１、１６−２の短絡の危険性を低減できる。

(2) 加熱された樹脂層８−１が台座６から分離することにより、封口部材１４と樹脂層８−１の境界部１５−３に加わる力が減少し、封口部材１４に対する樹脂層８−１の接着が維持される。そのため、樹脂層８−１と封口部材１４の接着部分は、電解液の蒸散を抑制でき、コンデンサ２の安定性を高めることができる。また、封口部材１４に対する樹脂層８−１の接着が維持され、耐振性が高められる。

第２の実施の形態

第１の実施の形態では、コンデンサの実装工程において、樹脂層８−１、８−２が台座６から分離して、分離面が形成されている。第２の実施の形態では、コンデンサの実装工程前において、樹脂層８−１、８−２が台座６から分離されて、分離面が形成される。つまり、第２の実施の形態に係るコンデンサ２は、コンデンサの実装工程前において、既述の接触面、離間面、分離面、またはこれらの複数面を有する。第２の実施の形態に係るコンデンサ２は、第１の実施の形態に係る実装工程後のコンデンサ２と同様であり、その説明を省略する。

分離面は、たとえば硬化前の樹脂層８−１、８−２（すなわち液状の樹脂）が硬化する際（硬化工程）に形成される。たとえば、樹脂が硬化工程において収縮して台座６から分離して、分離面が形成される。硬化時の樹脂の収縮量は、たとえば樹脂の種類、硬化前の樹脂の内部圧力、硬化条件などの収縮要因の変更により調整してもよい。第２の実施の形態に係る分離面は、実装工程および硬化工程とは異なる加熱工程により形成してもよい。分離面の形成時期は、実装工程または硬化工程に限定されない。

第２の実施の形態によれば、次のような作用または効果が得られる。

(1) 第１の実施の形態で既述した作用または効果が得られる。

(2) コンデンサの実装工程に依らずにコンデンサ２が接触面、離間面、分離面、またはこれらの複数面を有するので、配線板に実装される前のコンデンサ２により、第１の実施の形態で既述した作用または効果が得られる。

上記実施の形態について、特徴事項、利点または変形例等を以下に列挙する。

(1) 上記実施の形態では、台座６に対する樹脂層８−１、８−２の接着力と、封口部材１４に対する樹脂層８−１、８−２の接着力とが、材料の組み合わせにより調整されている。しかしながら、たとえば台座６または封口部材１４の表面をプライマー、フッ素系塗布剤、シリコーン系塗布剤などの表面処理剤で処理することにより、これらの接着力が増加または低下されてもよい。表面処理剤は、たとえば接着力の調整の範囲を拡大させることができ、そのため接触面、離間面、分離面、またはこれらの複数面の形成の負担が軽減される。

(2) 図３に示されているコンデンサ２の離間面では、図示の便宜上、樹脂層８−１、８−２が台座６から明確に離間している。しかしながら、離間面は、ガス状の電解液を通過可能な小さな隙間を形成してもよい。

(3) コンデンサ２は、図５に示すように、樹脂層８−１、８−２の他に樹脂層８−３を含んでいてもよい。樹脂層８−３は、台座６の周壁２２と外装ケース１０の側面の間に配置される。樹脂層８−３は、周壁２２と外装ケース１０の間の隙間を抑制し、コンデンサ本体４および台座６の相対移動を規制し、コンデンサ２の耐振性が高められる。

樹脂層８−３は境界部１５−４を介して台座６の周壁２２と対向している。境界部１５−４は、樹脂層８−３側の対向面と台座６側の対向面により形成される。台座６に対する樹脂層８−３の接着力は、第１の実施の形態で既述した台座６に対する樹脂層８−１、８−２の接着力と同様である。境界部１５−４は、接触面でもよく、離間面でもよく、接着面でもよく、分離面でもよく、これらの面の複数面でもよい。支持突部２６−１、２６−２間においてコンデンサ本体４が台座６から離れているので、境界部１５−１は境界部１５−４に接続している。境界部１５−１を流れるガスは、外装ケース１０の開放端と台座６の間の隙間および境界部１５−４を通過してコンデンサの外部に排出できる。

(4) 突出部２０は、挿通孔１８−１、１８−２を囲えばよく、既述の形状に限定されることなく、適宜変更してもよい。たとえば、台座６が二つの突出部を有してもよく、この二つの突出部がそれぞれ挿通孔１８−１、１８−２を囲ってもよい。また、溝部４８、５０は、必要に応じて設置してもよい。

(5) 上記実施の形態では、台座６に樹脂注入孔３０が形成され、台座６をコンデンサ本体４に設置後に樹脂を注入し、樹脂層８−１、８−２を形成しているが、適宜変更してもよい。コンデンサ本体４または台座６に樹脂を付着させ、その後台座６をコンデンサ本体４の封口部材１４側に取付けるとともに、樹脂をコンデンサ本体４と台座６の間に行き渡らせて、コンデンサ本体４と台座６の間の隙間を樹脂で満たしてもよい。コンデンサ本体４と台座６の間の隙間を満たす樹脂が樹脂層８−１を形成することになる。斯かる構成によれば、樹脂注入孔３０を設ける必要がない。

(6) 突出部２０の高さは、高低差Ｈよりも低くてもよく、高くてもよい。高低差Ｈよりも低い突出部２０は、樹脂層８−１を形成する樹脂が挿通孔１８−１、１８−２に侵入するのを抑制することができる。また、突出部２０と封口部材１４の間に隙間が形成され、この隙間により台座６の挿通孔１８−１、１８−２への空気および樹脂の流路を形成することができる。突出部２０と封口部材１４の間に隙間が残り、この隙間が境界部１５−１、１５−２に接続されると、この隙間中のガスが境界部１５−１、１５−２を通ってコンデンサ２の外部に排出できる。

高低差Ｈよりも高い突出部２０は、封口部材１４と接触し、台座６と封口部材１４の間に注入される樹脂が挿通孔１８−１、１８−２に侵入するのを高い水準で抑制することができる。外装ケース１０の開放端と台座６の間に隙間が形成され、この隙間により空気の流路を形成することができる。

以上説明したように、本開示の最も好ましい実施の形態等について説明したが、本開示の技術は、上記記載に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載され、または明細書に開示された発明の要旨に基づき、当業者において様々な変形や変更が可能であることは勿論であり、斯かる変形や変更が、本開示の範囲に含まれることは言うまでもない。

本開示の技術は、広く電子機器に利用でき、有用である。

２ コンデンサ
４ コンデンサ本体
６ 台座
８−１、８−２、８−３ 樹脂層
１０ 外装ケース
１２ コンデンサ素子
１４ 封口部材
１５−１、１５−２、１５−３、１５−４、５４ 境界部
１６−１、１６−２ 端子リード
１８−１、１８−２ 挿通孔
２０ 突出部
２２ 周壁
２４−１、２４−２ ガイド溝
２６−１、２６−２ 支持突部
３０ 樹脂注入孔
３２ 貫通孔
３４ 遮蔽部
３６、３８ 段部
４０ 支持部
４４ 後退部
４６ 平坦部
４８、５０ 溝部
５２−１、５２−２ ガス通路
５４ 境界部

Claims (9)

1. 外装ケースと、前記外装ケースの開口部に取付けられた封口部材と、前記封口部材を貫通している端子リードとを含むコンデンサ本体と、
   前記コンデンサ本体の前記封口部材側に設置され、前記端子リードを挿通させて実装面側に露出させる挿通孔と、前記挿通孔を囲う突出部とを有する台座と、
   少なくとも前記台座と前記封口部材の間に配置された樹脂層と
   を備え、
   前記台座と前記樹脂層とが少なくとも一部で接着することなく接触若しくは離間していることまたは、前記台座に対する前記樹脂層の接着力が実装処理時の熱変形により前記台座と前記樹脂層の間に生じる力よりも小さいことを特徴とするコンデンサ。
2. 前記台座に対する前記樹脂層の接着力は、少なくとも一部で、前記封口部材に対する前記樹脂層の接着力よりも小さいことを特徴とする請求項１に記載のコンデンサ。
3. 前記台座と前記樹脂層の間の膨張係数の差が、前記封口部材と前記樹脂層の間の膨張係数の差よりも大きいことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のコンデンサ。
4. 前記台座と前記樹脂層の境界部は、前記台座と前記樹脂層の接触面、離間面、または接触面および離間面を含み、前記境界部によりガスを通過させるためのガス通路が形成されていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載のコンデンサ。
5. 前記突出部と前記封口部材の境界部が、前記コンデンサの外部まで前記ガス通路で連通していることを特徴とする請求項４に記載のコンデンサ。
6. 前記樹脂層は、前記挿通孔の内部にさらに配置されていることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか一項に記載のコンデンサ。
7. 前記台座は、前記外装ケースの外側に配置される周壁をさらに含み、
   前記樹脂層は、前記周壁と前記外装ケースの間にさらに配置されていることを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか一項に記載のコンデンサ。
8. 外装ケースと、前記外装ケースの開口部に取付けられた封口部材と、前記封口部材を貫通している端子リードとを含むコンデンサ本体を作製する工程と、
   挿通孔と、前記挿通孔を囲う突出部とを有する台座を作製する工程と、
   前記台座を前記コンデンサ本体の前記封口部材側に設置するとともに、前記端子リードを前記挿通孔に挿通させて実装面側に露出させる工程と、
   前記台座と前記封口部材の間に樹脂層を形成する工程と
   を備え、
   前記台座と前記樹脂層とが少なくとも一部で接着することなく接触若しくは離間していることまたは、前記台座に対する前記樹脂層の接着力が実装処理時の熱変形により前記台座と前記樹脂層の間に生じる力よりも小さいことを特徴とするコンデンサの製造方法。
9. 請求項１ないし請求項７のいずれか一項に記載のコンデンサを回路基板にはんだを介して装着する装着工程と、
   前記はんだを熱処理することによって前記回路基板と前記コンデンサとの接合を行なうリフロー工程とを含み、
   前記熱処理によって前記台座と前記樹脂層が分離して、前記ガス通路を形成することを特徴とするコンデンサの実装方法。
   

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